IOA数字孪生即Input-Output-Automatic是以虚拟3D孪生技术与智能控制技术平台的融合，基于数字化双胞胎技术，建立1:1的虚拟数字化与物理信号控制的平行世界，是国内首套AR+制造仿真系统，IOA数字孪生采用“以虚代实、以实控虚”的技术理念，让智能工厂的教学与实训真正做到与行业应用接轨，更易用、更高效、更便携的新一代工科实训平台！
虚拟数字式智慧工厂采用真实/虚拟的机器人示教编程系统，工业机器人运动控制器以及真实的数控系统，通过硬件模拟技术打通控制器与虚拟化的通信，即学生操作实训采用PLC编程控制，工业机器人示教编程应用，MES调度以及数控设备的实操，通过虚拟装备的3D展示，达到与真实的智慧工厂同样的实训效果。
基于IOA数字孪生及虚实互动仿真的特点，结合实验室的综合建设，该软件系统能够贯穿整个实训室硬件及产业示范，能够进行每个单元的虚拟或虚实仿真；
■模拟：用户自建工厂、虚拟工厂云工程平台
■仿真：虚拟电气接线、CAD电气接线
■交互：多屏三维互动 + AR交互 + VR沉浸式体验
■内容：电气CAD、PLC编程、机器人示教、组态控制
■资源：虚拟工厂模型库、高端智造虚实转化
■特点：以实控虚、以虚代实、虚实结合

IOA数字孪生平台内容包含：
■IOA虚拟仿真平台（核心）：虚拟数字孪生工厂平台，集成机械设计、电气模拟、虚拟/虚实仿真以及AR、VR互动的综合仿真平台；
■IOA课程资源平台：300+课程资源公共资源库，同时提供课程管理、用户管理、模型管理、仿真门户平台以及软件管理的前后端资源平台；
■数字孪生软硬件：提供几乎囊括所有类型的工业控制系统虚拟机，包含工业机器人虚拟示教、机器视觉、运动控制器、嵌入式、运动控制SDK等，同时支持硬件接入虚实仿真；
■AR/VR平台：IOA数字孪生不仅仅是PC端的模拟软件，同时支持AR平板、VR眼镜接入，实现1:1的多人互动协同设计仿真；
IOA通过结合了数字孪生技术，将1:1的将机器人技术、PLC技术、智能控制技术融合，按照智能制造的人才培养过程和梯度，以仿真贯穿整个实训室设备，从智能控制技术 + 机器人技术 + 工业互联网为知识架构，依次将机械、电气、物联网以及计算机软件技术各个专业、行业的示范应用结合，打造出具有综合性、示范性、先进性的工业4.0实训课程体系。
解决传统设备“不直观”，“用不好”，“成本高”等难题。
IOA基于数字孪生技术，构建理实虚拟，课程培训体系，能够围绕产业应用技术1:1的打造数字孪生的培训实训体系，实训内容设计围绕智能制造工业应用情景和核心技能点，覆盖了机器人、人工智能、通讯技术、数控技术、自动线等典型应用。坚持技能要点与行业用人、岗位需求、技术进步以及教学建设相结合,系统装调、现场工艺规范系统接线、工艺过程分析、系统编程等相互结合进行安排，引导智能制造技术相关专业专项实训教学的设计与实施，系统化培养高端技能型人才。
IOA通过结合了数字孪生技术，将1:1的将机器人技术、PLC技术、智能控制技术融合，按照智能制造的人才培养过程和梯度，以仿真贯穿整个实训室设备，从智能控制技术 + 机器人技术 + 工业互联网为知识架构，依次将机械、电气、物联网以及计算机软件技术各个专业、行业的示范应用结合，打造出具有综合性、示范性、先进性的工业4.0实训课程体系。
1、满足人手一机的智能制造综合实训的需求：
通过虚拟仿真 + 虚实控制，构建机械、电气、控制、管理及应用的各个层级实训模块；
2、构建多学科交叉的智能制造课程资源库：
智能工厂集成是一项多学科交叉的综合实训课程体系，该专业课实训通过（1）、智能工厂集成技术引入到各个基础专业课，（2）、以虚实仿真构建的模块化工厂建立对智能工厂各个层级阶段的实训，的方法，从而构建以实际产线为背景，虚实产线为方法的体系化课程资源库；
同时，通过智能工厂集成仿真，以协同设计与教学模式，将学科之间、专业课之间的教学内容结合，构建智能制造综合课程应用的协同教学模式。
3、满足复合型智能制造技能人才培养的需求：
以虚实仿真 + 实体产线示范，将理论课、专业课、实践课以及毕业设计课程设计结合，让学生掌握智能制造体系化的架构和产业背景知识；
4、产业对接，形成围绕企业需求的工程技术人才培养内容体系：
不同于传统虚拟仿真，该实验通过建立围绕产业需求的模型素材库，控制系统库，形成1:1围绕企业技能、场景、工程应用的人才及应用形成虚实孪生的教学课程内容。
5、互动教学，形成智能制造在线课程资源 + 线下教学仿真的创新模式
通过建立数字孪生仿真实验室，可结合B/S在线课程资源库，形成线上课程展示和网络课程教学，线下人手一机实训应用，同时结合实体产线进行验证和示范应用，最终形成对智能制造技术综合教学的理实虚一体化创新教学模式。
IOA数字孪生系统能够从虚拟机械设计、虚拟电气接线再到虚实互动编程，虚拟调试以及集成调试的整个过程，同时配置XR互动仿真，能够实现多人协作的沉浸式应用，IOA系统具有多种仿真和组合方式，支持半实物、全虚拟、以及3D互动的编程方式。

IOA功能列表
■虚拟3D工厂设计功能
具有丰富的工业模型库，包含工业机器人、移动机器人、桁架机械手、物流传输、传感器等，并且每个模型都支持用户自定义设置其坐标、角度、参数尺寸等，能够通过便携化的3D交互托拉拽建设3D场景应用；
IOA的3D自定义设置功能具有丰富的交互属性，包含了对模型的复制、撤销、批量阵列黏贴等多种功能，场景工程可本地保存并快速形成对应的工程文件；

■自定义模块化机器人设计功能
IOA具有丰富的气动、伺服导轨、关节伺服以及夹具等机器人部件，能够支持用户自定义的进行各类工业机械臂的传动结构3D设计，系统能够根据模块化拼接形成联动结构的控制及应用，从而形成对于机器人的运动控制和各类结构算法的机器人应用实训与仿真；

■模型库导入功能
IOA支持用户自定义模型库导入，且支持多种模型文件包含FBX、OBJ、3MF、STL、GLTF2以及ZIP等文件格式，能够建立用户自定义的专属模型库，每个模型导入后可自定义设置其坐标、比例尺寸、图标等功能模块；

■虚拟电气接线功能
IOA具有丰富的电气控制接线及虚拟端子功能，即支持用户自定义配置IO、模拟量、伺服以及运动端子的接线，通过拖拽式接线能够完成多个及多种控制器与虚拟世界的控制映射，能够1：1的将控制器与被控设备连接控制，系统支持用户自定义添加控制器、自定义虚拟接线、以及进行对工程的接线工程保存、导出Excel等功能；

■虚实互动仿真功能
IOA虚拟仿真支持虚拟和真实的多种控制器实时仿真及混合仿真，通过虚实孪生技术，将虚拟工厂的机电系统与真实的工业自动化控制系统打通，以丰富的3D虚拟交互形式，从而实现对智慧工厂电气配线、网络配置、控制教学、组态编程实训应用等目的。
■多人协作VR + PC +手机端仿真
IOA支持在同一局域网内的多人同步协作仿真，包含支持有PC、安卓手机端、以及AR、VR端的多终端接入仿真。

■图形化虚拟控制器功能
IOA内置虚拟图形化控制器，该控制器采用最新的简易机器人编程通用格式的图形化块语言格式可快速建立各种虚拟控制器实现虚实仿真交互的机器人编程及PLC逻辑编程控制；

■机器视觉仿真功能
IOA内置虚拟机器视觉摄像头，支持用户自定义机器视觉软件开发，IOA配置完整的人工智能视觉仿真工艺，无论是采用Python机器视觉、树莓派智能硬件还是配套工业机器视觉软件系统，都能够将虚拟世界的图像画面按照真实摄像头驱动传出，实现1:1的视觉仿真；

■多种工艺逻辑仿真
IOA内置多种工业虚拟控制器，并且配套丰富的物理工艺脚本，IOA不仅支持基础的重力、摩擦力、撞击等基础力学，并且具有喷涂、切削、点胶、打标等丰富的物理工艺脚本，支持各种工艺自定义控制；

■工业互联网仿真功能
IOA配置完整的工业物联网仿真及编程控制功能，用户可选择真实的物联网控制器，或虚拟的Python物联网控制器，通过连接物联网云端实现设备物联网，可实现web数据可视化、数字化功能及仿真。

■数字化工厂MES系统功能
IOA配套完成的智能工厂开发应用体系，包含从智能工厂的设备层、驱动层、控制层、数据层、再到应用层的整套数字化智能工厂的开源教程，配套1：1的MES系统及手机APP管理软件，能够形成对数字化工厂的驱动、控制、上位机编程、再到云端监控的整套课程及实训专业群建设课程。